«Это – чрезвычайно увлекательная работа с исследователями во всем мире, помогая им применить программное обеспечение и алгоритмы, которые мы разработали, чтобы видеть внутренние работы молекулярных машин», сказал Томас Тервиллиджер, главный ученый Лос-Аламоса и Лабораторный Товарищ.В этом случае исследователи в Университете штата Монтана обеспечили первый проект «молекулярного оборудования бактерии», показав, как бактериальные иммунные системы отбивают вирусы, которые заражают их.
Разыскивая, как бактериальные системы обороны работают, ученые могут потенциально бороться с инфекционными заболеваниями и генетическими отклонениями. Ключ – повторяющийся кусок ДНК в бактериальном геноме, названном CRISPR для Сгруппированных Коротких Палиндромных Повторений, в которых Регулярно Делают интервалы.Бактериальный геном использует CRISPR, чтобы захватить и «помнить» идентичность нападающего вируса, и теперь ученые создали программируемые молекулярные ножницы, названные нуклеазами, которые эксплуатируются для того, чтобы точно изменить последовательность ДНК почти любого типа клетки интереса.Связь Национальной лаборатории Лос-Аламоса – разработка некоторого ужасно умного программного обеспечения, названный РЕШАЮТ/РЕШАЮТ и PHENIX, в анализе структуры белка нуклеазы.
Это, связанное с научной работой с населением, посредством чего Лос-Аламос работал непосредственно со структурными биологами во всем мире на их проблемах, помогло всему этому объединиться. Определение структуры нуклеазы ключевое для понимания ее функции.Лос-Аламос создает передовые алгоритмы для определения структур белков и других макромолекул и программного обеспечения, которое делает эти алгоритмы простыми в использовании для тысяч структурных биологов во всем мире. Лабораторные партнеры Национальной лаборатории Лоуренса Беркли, Герцог и Кембриджские университеты, чтобы создать Phenix, легкую в использовании и всестороннюю систему программного обеспечения, которая ведет пользователей через все сложные шаги, необходимые, чтобы определить 3D структуру их макромолекулы.
«Одна из больших частей работы над программным обеспечением Phenix – то, что есть сплоченная команда 15 исследователей, которые тесно сотрудничают, посылая друг другу по электронной почте много раз каждый день, чтобы заставить программное обеспечение работать максимально гладко и эффективно», сказал Тервиллиджер.«Приблизительно 13 000 научных бумаг использовали наше программное обеспечение SOLVE/RESOLVE и Phenix», сказал Тервиллиджер, и исследователи Лос-Аламоса преподают кристаллографические методы и подсказки программного обеспечения экстенсивно во множестве семинаров во всем мире.
Лицензии на программное обеспечение, через программы передачи технологии, произвели приблизительно $3 миллиона в лицензировании дохода.С новым находящимся в Монтане исследованием, «методы лечения, которые были невообразимы, могут быть возможными в будущем», сказал Блэйк Виденхефт, ведущий автор бумаги и доцент в Отделе MSU Микробиологии и Иммунологии. «Мы знаем, что генетическое основание для многих прививает, животное и человеческие болезни, и эти CRISRP-связанные нуклеазы теперь используются в параметрах настройки исследования, чтобы хирургическим путем удалить или восстановить дефектные гены».